Аннотация
Представлен пример проектирования ресурсоэффективной технологической стратегии производства с применением двухклетевого реверсивного стана конкурентоспособного холоднокатаного проката – полос толщиной 0,9 мм из высокопрочной IF-стали классов прочности 220 и 260, легированной фосфором. Установлены пределы текучести горячекатаного подката и построены аппроксимации кривых упрочнения металла. С использованием моделей распределения обжатий, натяжений и скорости холодной прокатки, отображающих особенности процесса на двухклетевых реверсивных станах, решена задача выбора максимальной толщины горячекатаного подката при различных заданных ширинах полосы. Автоматизированным проектированием, с учетом комплекса ограничений по загрузкам клетей и приводов, скорости прокатки, плоскостности и шероховатости полосы установили, что суммарные обжатия, рекомендуемые для обеспечения заданных свойств готовой продукции, могут быть обеспечены при ширине полос до 1250 мм. При этом толщина подката с увеличением ширины уменьшается от 3,4 до 3,0 мм для стали класса качества 220 и от 3,0 до 2,9 мм для стали 260. Скорости и производительность стана для различных классов прочности, но при одинаковых профилеразмерах практически одинаковые. Результаты опытной прокатки подтвердили значения и характер изменения параметров процесса, найденных в результате автоматизированного проектирования.
Ключевые слова:
высокопрочная IF-сталь, кривая упрочнения, процесс холодной прокатки, двухклетевой реверсивный стан холодной прокатки, максимальная ширина холоднокатаной полосы, максимальная толщина подката, механические свойства холоднокатаной полосы, шероховатость поверхности холоднокатаной полосы
1. Юсупов В.С., Адигамов Р.Р. Тенденции мирового развития автомобильных листовых сталей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2025. Т. 81. №1. С. 30-37. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-01-30-37
2. Беняковский М.А., Масленников В.А. Автомобильная сталь и тонкий лист. Череповец: Издательский дом «Череповец», 2007. 625 с.
3. Родионова И., Филиппов Г. Технологические аспекты производства сталей для автомобилестроения // Инженер-механик. 2010. № 4. С. 25-30.
4. Магнитогорский металлургический комбинат. Каталог металлопроката. Автомобильная промышленность. https://mmk.ru/catalogs/metal_products/automotive_industry/files/assets/basic-html/page212.html
5. The compact cold mill (CCM). Steel Times Int. 1997. Vol. 21. No. 2, p. 38
6. Создание и освоение двухклетевого реверсивного стана холодной прокатки / В.Ф. Рашников, Р.С. Тахтаутдинов, А.И. Антипенко [и др.] // Сталь. 2003. № 7. С. 41-45.
7. Chen Q. Concept, design and operational results of the Compact Cold Mill at Jinan Iron Et Steel // Stahl und Eisen. 2007/02/15. P. 53-58
8. Liu, Guangming & Li, Yugui & Huang, Qingxue & Yang, Xia & Liu, Aimin. Analysis of Startup Process and Its Optimization for a Two-Stand Reversible Cold Rolling Mill. Advances in Materials Science and Engineering. 2017. https://doi.org/1-10. 10.1155/2017/8715340
9. Румянцев М. И. Опыт развития и применения автоматизированного проектирования режимов горячей и холодной прокатки листовой стали разнообразного назначения на станах различных типов / // Труды IX Конгресса прокатчиков, Череповец, 16–18 апреля 2013 года. Череповец: ОАО «Черметинформация», 2013. Т. 2. С. 43-54.
10. Технологические особенности производства холоднокатаного автомобильного листа из новой коррозионностойкой экономнолегированной стали с BH-эффектом / В.В. Кузнецов, Э.А. Гарбер, В.С. Юсупов, Д.Л. Шалаевский // Производство проката. 2007. № 11. С. 9–12.
11. Ланге Э. Инновационные технологические модели: оптимизация процесса производства плоского стального проката // Черные металлы. 2017. № 9. С. 42-46.
12. Kozhevnikov A., Kozhevnikova I., Bolobanova N. Development of the model of cold rolling process in dynamic conditions // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2018. Vol. 53. No. 2. P. 366-372.
13. Решения для производства высокопрочных сталей и тонкой холоднокатаной полосы / К. Кримпельштеттер, И. Маэно, М. Бергман, Г. Кайнтцель // Черные металлы. 2020. №4. С. 22-32.
14. Shatalov R.L., Kulikov M.A. Influence of Outer Parts of a Strip on the Deformation and Force Parameters of Thin-Sheet Rolling. Metallurgist, 2020, 64 (7-8), pp. 687-698.
15. Развитие валковых систем CVC на основе математического моделирования для повышения качества холоднокатаного проката и стойкости валков / В.М. Салганик, И.В. Виер, П.П. Полецков, М.И. Румянцев // Труды Пятого конгресса прокатчиков. (Череповец, 21-24 октября 2003 г.). М.: Черметинформация, 2004. С. 146-150.
16. Виер И.В. Моделирование профилировки валков клетей кварто для расширения диапазона регулирования плоскостности холоднокатаных полос и повышения стойкости инструмента: дис. … канд. техн. наук. Магнитогорск, 2004. 170 с.
17. Развитие и применение методики разработки и совершенствования технологий производства листового проката / М. И. Румянцев, А.Н. Завалищин, А.В. Горбунов [и др.] // Труды XI Конгресса прокатчиков, Магнитогорск, 09–11 октября 2017 года. Магнитогорск: ОАО "Черметинформация", 2017. Т. 2. С. 427-435.
18. Rumyantsev M. I. Some approaches to improve the resource efficiency of production of flat rolled steel // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 32-36. DOI: 10.17580/cisisr.2016.02.07. EDN YUZWUD.